哈萨克斯坦设施农业发展现状与趋势分析研究

【目的】了解哈萨克斯坦(以下简称哈国)农业领域资源、现状及发展趋势。加强中哈两国农业合作,提升两国农业合作水平。带动新疆设施农业技术、产品、装备劳务出口,哈国建立相关示范园,使其成为我国设施农业技术和装备对外展示的窗口,形成辐射中亚地区的设施农业技术、产品集成与扩散、市场等信息交流的平台。【方法】实地调研并在哈萨克斯坦建立设施农业产业科技示范园。【结果】哈国设施农业处于起步阶段,温室类型较多,栽培水平低,不利于标准化管理。【结论】哈国设施农业水平偏低,规模小。发展设施农业须引进国外先进管理栽培技术和国家财政扶持性投入。

南疆四地州设施农业发展现状、存在问题及对策建议

通过分析南疆四地州设施农业的发展规模,区域布局,农产品生产类型以及生产效益,根据南疆四地州设施农业发展现状和存在的问题,针对性的提出了相关对策建议,为当前南疆各地区改造升级设施农业提供技术参考和发展依据。

新疆设施农业发展现状

设施农业具有聚能节水、技术密集、集约经营、高产高效和商品化程度高等特点,是现代农业的显著标志和"三高一节"农业,随着设施农业的大面积推广,新疆已从高速发展阶段进入了规范有序的平稳阶段,许多地方也遇到了新的难题,日光温室闲置现象屡见不鲜,造成了投资与土地资源的浪费。文章阐述了新疆设施农业发展历程、产业布局及生产效益,重点介绍了技术规范、经营成熟的日光温室结构及配套装备,对日光温室相关技术进行了总结,为今后日光温室的发展及研究提供依据。

设施农业助推新疆旅游业发展的几点思考和建议

按照自治区党委关于“大力实施旅游兴疆战略,推动新疆由旅游资源大区向旅游经济强区转变”的要求,到2020年,实现接待国内外游客3亿人次,旅游总消费1万亿以上的目标。无疑,新疆旅游大发展的时代已经到来。作为第一产业的农业,如何与自治区党委的旅游兴疆发展战略对接,助推新疆旅游业又好又快的发展,是一个摆在农业工作者面前的历史性机遇。

基于物联网的农业生产过程智能控制系统研究

在农业生产的过程中,为了实现良好的自动控制,农业生产过程智能控制系统获得了一定的开发应用,该系统是在物联网的基础上设计的智能控制、可靠传输、全面感知于一体的三层架构,而该系统的智能控制节点、传输节点、感知节点等则是基于模块化结构开发而成,因此具有较强的通用性,且结构十分灵活。该系统中,通过标准的模拟量与数字量接口将感知节点连接传感器;采用适合距离不同的传输模块设计传输节点;采用分离操作终端与控制终端的方式设计控制节点,因而使得整个系统具有灵活的结构以及相对较强的可扩展性。因此对基于物联网的农业生产过程智能控制系统进行深入的研究以及详细的阐述。

无线灌溉控制系统的设计与试验

南疆的温带大陆性气候为棉花生长提供了良好的自然条件,该地区棉花种植范围广,但干旱少雨。为解决传统灌溉方式自动化程度低、水资源浪费严重等问题,本文以LoRa无线通信、传感器、远程控制等技术,设计了一套基于LoRa通信技术的农业灌溉控制系统。该系统采用高精度土壤墒情传感器,远程在线采集土壤温湿度,远程控制电磁阀开关等控制方式,获得作物最佳灌溉时间、灌溉水量。试验结果表明:应用该系统进行灌溉后,灌溉效率有了显著提高,灌溉均匀度可达95%以上,效果良好,可为大田灌溉提供参考。

几种典型的深耕深松装备分析

文中介绍了几种典型的深耕深松装备的特点,重点阐述了一种新的粉垄深耕深松技术及装备,该技术颠覆了传统耕作模式,将几千年来的犁翻碎土改成垂直旋削碎土,通过文献显示粉垄深耕深松技术能使土壤养分、水分、氧气和光能得到最大化利用,实现大幅增产,同时达到节水、节肥、降低土壤盐碱化的效果。

株间加温对设施番茄生长发育的影响

以"朝研—299"设施番茄品种为试材,在定植前对其设置两种加温方式(株间加温、常规前置式加温),研究两种加温方式在设施番茄栽培中对番茄生长发育的影响。对不同加温方式下的设施番茄株高、茎粗、叶绿素、单果鲜果重、亩产量和增产率的数据采集进行对比分析。选用的两种加温方式对设施番茄株高、茎粗、叶绿素含量在冬季生产中能起到稳定控温的作用。不同加温方式对设施番茄生长特性影响不同,其中株间加温对设施番茄的补温效果明显,尤其是株间加温60cm处理下的设施番茄在果实品质和产量上作用效果显著提高。这种加温方式为进一步试验示范和大面积推广应用提供数据依据。

基于ADAMS/View的偏牵引梳齿式采棉机侧向稳定性分析

【目的】研究偏牵引梳齿式采棉机的侧向稳定性,验证工作时是否会发生侧向滑移以及工作的稳定性。【方法】应用Solidworks对梳齿式采棉机进行三维实体建模,并导入ADAMS/View软件。利用ADAMS专用模块构建轮胎、路面约束,并施加相关驱动、约束和力,建立完整的动力学模型,通过运动仿真观察采棉机作业时位移变化曲线,判断是否能稳定工作。【结果】梳齿式采棉机工作状态下,采摘台和拖拉机没有发生侧滑,均沿着直线前行。【结论】梳齿式采棉机在拖拉机牵引下作业,偏牵引角小于摩擦角,整机满足偏牵引稳定性条件。

塑料垃圾分选技术在废旧地膜与杂质分离中的应用研究进展

农田废旧地膜与杂质分离技术是衔接废旧地膜回收与再利用的关键环节,分离后的废旧地膜可作为再生资源。文献资料显示,国外未见地膜分离技术或设备的相关报道,国内近年来开始在废旧地膜与杂物分离技术领域开展研究,但研制的设备还处于试验阶段。该文通过借鉴国内外塑料垃圾分选技术装备,结合国内地膜的物理特性以及废旧地膜与杂质混合的实际情况,分析塑料垃圾与废旧地膜杂质物理特性差异与相似之处,为废旧地膜分离处理提供理论基础和科学依据。通过文献分析和试验验证,风选法结合筛选法将是中国农田废旧地膜与杂质分离技术的发展趋势。

新疆日光温室常用外覆盖保温材料性能测试及对比分析

【目的】测试新疆常用外覆盖保温材料的保温性能,为新疆寒冷条件下保温被的开发研究提供依据,为设施园艺环境工程领域的科研工作提供有效实验手段。【方法】选择9种新疆常用外覆盖保温材料,依据农业行业标准《温室覆盖材料保温性测定方法》的测试要求[1],采用静态热箱法,检测温室常用覆盖材料的传热特性。【结果】(1)综合考虑防水性、抗风性等因素,3号测试样品的传热系数为0.928 W/(m2·℃),热省率为89.08%,测试结果达到理想的目标,综合性能最佳。(2)适应新疆气候条件的外覆盖保温材料除了应具有良好的保温性能外,应该兼顾抗拉强度、抗渗水性以及静水压力,冬季可抵御极限气温-40℃,传热系数≤1.3 W/(m2·K),热节省率≥84%。【结论】该测试方法科学合理、测试结果数据真实可靠,3号、5号、7号样品较为适合新疆气候条件。

硒对低温胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化系统的影响

【目的】研究不同外源硒(Se)(0、0.3、0.6、0.9、1.2 mg/kg Na2SeO3)对低温胁迫下昼(12±1)℃/夜(8±1)℃番茄幼苗抗氧化系统的影响。【方法】测定各处理叶片抗氧化系统酶活性,并与对照进行对比分析。【结果】0.6、0.9、1.2 mg/kg的硒(Se)溶液对低温下番茄幼苗的膜脂过氧化作用有一定的抑制,其中0.6 mg/kg的Se有效的降低了叶片中的丙二醛(MDA)含量,0.9 mg/kg的Se有效增加了叶片中的谷胱甘肽(GSH)的含量并提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性。【结论】0.9 mg/kg的Se减弱了低温对番茄幼苗叶片膜系统造成的伤害,对幼苗耐低温性有明显的影响作用。

基于打瓜力学特性的破碎装置研究与分析

[目的]设计新型打瓜破碎装置,对其关键零件主轴进行强度校核。[方法]通过对打瓜进行压缩试验,研究打瓜的机械特性,得出打瓜的弹性模量,运用有限元分析法建立打瓜的力学特性有限元模型,并使用有限元分析软件对破碎装置的关键零件进行模拟强度校核。[结果]通过试验,得出打瓜的强度极限为1 310N,平均弹性模量为5.05×10~6Pa,密度为910 kg/m^3,有限元分析结果与试验数据基本吻合,建立的打瓜力学有限元模型可用于分析打瓜的破碎机理。[结论]新型打瓜破碎装置主轴经校核满足强度要求。

新疆标准化日光温室热环境实测与模拟分析

【目的】研究新疆乌鲁木齐市周边地区日光温室结构优化设计方案,提升设施农业经济效益。【方法】对标准化节能日光温室的温度、湿度、地温、光照等环境因子进行数据采集,与温室热环境模拟预测软件的综合评价体系进行对比分析。【结果】(1)模拟室内外气温与实际温度变化趋势基本一致,低温误差小于0.5℃,高温误差较大,原因是输入模拟气象条件时选择了内置模式确定室外气象条件,仅提供了晴天与阴天的日最高与最低气温不够精确。(2)温室采用临时加温装备造成墙体及后屋面实测温度与预测模拟值的平均误差大于4℃。【结论】已建成新疆地区节能日光温室结构设计科学、合理,温室热环境满足越冬生产要求,温室性能模拟对日光温室性能提升,温室结构优化以及新材料的开发有着重要的意义。

不同击实功对新疆非耕地固化戈壁土力学性能的影响

【目的】研究改变击实次数,获取不同击数下的击实功,结合无侧限抗压强度试验及抗压回弹模量试验分析不同击实功对新疆非耕地固化戈壁土力学性能的影响,为新疆日光温室固化戈壁土墙体填筑施工提供一定的数据支持和理论依据。【方法】依据《土工试验方法标准》GB50123-1999、《公路工程无机结合料稳定材料实验规程》(JTGE51-2009)的测试要求,采用颗粒分析试验、击实试验测定土体的颗粒级配、类别和击实性能,研究戈壁土固化前的物理性能,进一步测定固化土不同龄期的抗压强度、抗压回弹模量试验。【结果】(1)随着击实功的增加,固化戈壁土最优含水率减小,最大干密度增大。(2)固化戈壁土试件的无侧限抗压强度在养护龄期7~60d期间随击实功的增加而增加,当养护龄期到60~90d时标准击实数及以上的击实功所得到的无侧限抗压强度变化不大。(3)固化戈壁土在同一养护龄期内随着击实功的增加抗压回弹模量增大,在同一击实功下,抗压回弹模量随着固化戈壁土养护龄期的增加呈增长趋势。【结论】25%的标准击实功的固化戈壁土在养护7d龄期时的无侧限抗压强度为5.34MPa,满足日光温室墙体对强度(5.0MPa)的需求,可以节约施工成本和加快施工进度。

不同覆盖材料对Venlo型连栋温室热负荷的影响

解决冬季供暖能源消耗问题是新疆发展连栋温室及现代化设施产业的关键。设定在同一座温室结构条件下,对5种不同组合的覆盖材料进行采暖热负荷对比试验,以温室的节能保温性和透光率为衡量指标,分析不同覆盖材料对Venlo型连栋温室热负荷的影响。试验研究表明:透光性排序为4mm单层浮法玻璃>双层中空浮法玻璃>8mm阳光板>10mm阳光板;随着玻璃面积在整个温室覆盖材料中占有的比例增加,整个温室的热能耗也在增加;温室采暖总热负荷从小到大排序依次为T1、T2、T5、T3、T4。单一覆盖材料的温室不符合现代设施农业发展的需求,温室覆盖材料既要满足较高的透光率、较好的保温性能,又要具有较高的强度和美观性,在实际生产中采用南立面覆盖材料选用双层中空4mm浮法玻璃(4+9+4),其他部位覆盖材料均选用10mm阳光板具有较好的节能保温性。该试验研究结果为新疆连栋温室设计、热工性能研究提供理论基础和技术支撑。

几种温室覆盖材料的保温性能测试与分析

根据农业行业标准《保温覆盖材料保温性测定方法》(NY/T 1831―2009),运用新疆设施农业工程与装备工程技术研究中心已建成的温室覆盖材料保温性能测试台,在模拟实际使用的条件下,对乌鲁木齐市周边几种普遍使用的保温覆盖材料进行传热性能对比分析。实验结果表明:1号测试样品的传热系数为0.928W/m2·℃,传热阻为1.0780m2·℃/W,在9种保温覆盖材料中保温性能最佳。1号试件是一种单面防水保温被,保温性较高的原因是中间保温层有化纤喷胶棉作为保温主体,在所有试件中重量最轻厚度适中,方便使用。测试台设计科学合理、传热性能测试真实、准确,可以满足温室覆盖材料保温性能测试要求,对温室保温覆盖材料的传热性能研究、保温覆盖产品的使用以及新材料的开发有着重要的意义。

巴旦木脱青皮机螺旋脱皮辊的设计及有限元分析

为分析巴旦木脱青皮机中的核心关键部件螺旋脱皮辊的结构强度和力学性能,计算分析并确定了螺旋脱皮辊的结构参数,采用ANSYS有限元分析软件,建立螺旋脱皮辊的三维有限元模型并对脱皮辊进行了静力学分析和模态分析。结果表明:螺旋脱皮辊可实现物料的脱青皮和输送功能;螺旋脱皮辊的最大变形和等效应力分别为4 307.74×10-6 mm和0.787 35MPa,在空转与工作工程中最大等效应力远小于零件材料屈服强度;螺旋脱皮辊的模态分析前三阶固有频率分别为:19.599Hz、19.597Hz和44.491Hz,而机构工作频率远小于所分析零件的固有频率。该螺旋脱皮辊结构不仅满足强度和刚度要求且在正常工作条件下不会发生共振,为研制巴旦木机械化脱青皮装置提供理论数据和科学依据。

HEC固化剂对日光温室戈壁土墙体固化性能试验

【目的】测试新疆三种典型日光温室戈壁土墙体土样进行固化性能,分析戈壁土固化前后的力学性能和硫酸盐侵蚀后的强度的变化规律,为新疆非耕地墙体固化方案提供理论依据。【方法】依据《土工试验方法标准》GB 50123-1999、《土力学实验》和《土工试验规程》SL 237-1999的测试要求[1-3],采用颗粒分析试验、击实试验测定土体的颗粒级配、类别和击实性能,研究戈壁土固化前的物理性能,测定固化土的抗压强度、硫酸盐侵蚀后的强度。【结果】(1)三种戈壁土土样均为圆砾,根据特征粒径得出土样的不均匀系数Cu和曲率系数Cc表明2号土样的级配最好,其次为3号土样,1号土样的级配最差。(2)掺入15%的土壤固化料,与原状土相比,1号土样的最大干密度ρd和最优含水率wop增加最为显著,分别为0. 046%、0. 017%。(3)戈壁土随固化剂掺量的增加,胶凝材料越多,固化土越密实,抗压强度越大。(4) 90 d侵蚀试验中,固化土随侵蚀周期的增长,抗压强度越大。【结论】HEC固化剂对新疆常用的日光温室墙体建材具有显著的固化效果,其抗压强度和抗硫酸盐效果满足土墙温室墙体建造要求,固化后的墙体坚固耐腐蚀,降低了温室的维护成本,有效延长了温室的使用寿命。

基于STM8的植物工厂环境调控定时器的设计与应用

针对封闭式通用植物工厂需求,选用ST公司STM8L152C6T6为核心芯片,液晶显示屏为显示操作界面,采用时间有效控制方法,调控营养液循环系统和光源系统。该产品实现用微控制器驱动大功率继电器进行营养液循环系统和植物补光灯的定时调控。结果表明,使用此植物工厂环境调控定时器,既节省了人工,又提高了效率。